BZOJ 1827 [Usaco2010 Mar]gather 奶牛大集会(树形DP)

本文探讨了一种特定的树形结构问题,即找到树中的一点,使得所有点到该点的距离与其点权的乘积之和最小。通过定义根节点并计算各子树规模,采用两次深度优先搜索(DFS)策略来确定最佳节点及其对应的最小值。

 

【题目链接】 http://www.lydsy.com/JudgeOnline/problem.php?id=1827

 

【题目大意】

  给出一棵有点权和边权的树,
  请确定一个点,使得每个点到这个点的距离乘上该点乘积的总和最小。

 

【题解】

  定1为根,我们先计算当这个点为1的时候的值,同时记录每个子树的size
  之后我们再做一遍dfs,计算出每个点作为中心时候的答案
  我们发现当一个点从父节点往子节点移动的时候
  对于答案的变化是ans+=(size[1]-2*size[x])*len(fx->x)
  所以我们dfs计算,保留最小值即可。

 

【代码】

#include <cstdio>
#include <algorithm>
#include <vector>
#include <utility>
using namespace std;
const int N=100010;
typedef pair<int,int> P;
typedef long long LL;
vector<P> v[N];
int d[N],size[N],n;
LL ans,ans1;
void dfs(int x,int fx){
    for(int i=0;i<v[x].size();i++){
        int y=v[x][i].first,z=v[x][i].second;
        if(y!=fx){
            d[y]=d[x]+z;
            ans+=(LL)size[y]*d[y];
            dfs(y,x);
            size[x]+=size[y];
        }
    }
}
void dfs2(int x,int fx){
    for(int i=0;i<v[x].size();i++){
        int y=v[x][i].first,z=v[x][i].second;
        if(y!=fx){
            ans1+=(LL)(size[1]-2*size[y])*z;
            if(ans1<ans)ans=ans1;
            dfs2(y,x);
            ans1-=(LL)(size[1]-2*size[y])*z;
        }
    }
}
int main(){
    while(~scanf("%d",&n)){
        ans=ans1=0;
        for(int i=1;i<=n;i++)scanf("%d",&size[i]);
        for(int i=1;i<n;i++){
            int a,b,c;
            scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);
            v[a].push_back(P(b,c));
            v[b].push_back(P(a,c));
        }dfs(1,-1);ans1=ans;
        dfs2(1,-1);
        printf("%lld\n",ans);
    }return 0;    
}

转载于:https://www.cnblogs.com/forever97/p/bzoj1827.html

题目描述 有一个 $n$ 个点的棋盘,每个点上有一个数字 $a_i$,你需要从 $(1,1)$ 走到 $(n,n)$,每次只能往右或往下走,每个格子只能经过一次,路径上的数字和为 $S$。定义一个点 $(x,y)$ 的权值为 $a_x+a_y$,求所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 输入格式 第一行一个整数 $n$。 接下来 $n$ 行,每行 $n$ 个整数,表示棋盘上每个点的数字。 输出格式 输出一个整数,表示所有满足条件的路径中,所有点的权值和的最小值。 数据范围 $1\leq n\leq 300$ 输入样例 3 1 2 3 4 5 6 7 8 9 输出样例 25 算法1 (树形dp) $O(n^3)$ 我们可以先将所有点的权值求出来,然后将其看作是一个有权值的图,问题就转化为了在这个图中求从 $(1,1)$ 到 $(n,n)$ 的所有路径中,所有点的权值和的最小值。 我们可以使用树形dp来解决这个问题,具体来说,我们可以将这个图看作是一棵树,每个点的父节点是它的前驱或者后继,然后我们从根节点开始,依次向下遍历,对于每个节点,我们可以考虑它的两个儿子,如果它的两个儿子都被遍历过了,那么我们就可以计算出从它的左儿子到它的右儿子的路径中,所有点的权值和的最小值,然后再将这个值加上当前节点的权值,就可以得到从根节点到当前节点的路径中,所有点的权值和的最小值。 时间复杂度 树形dp的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码 算法2 (动态规划) $O(n^3)$ 我们可以使用动态规划来解决这个问题,具体来说,我们可以定义 $f(i,j,s)$ 表示从 $(1,1)$ 到 $(i,j)$ 的所有路径中,所有点的权值和为 $s$ 的最小值,那么我们就可以得到如下的状态转移方程: $$ f(i,j,s)=\min\{f(i-1,j,s-a_{i,j}),f(i,j-1,s-a_{i,j})\} $$ 其中 $a_{i,j}$ 表示点 $(i,j)$ 的权值。 时间复杂度 动态规划的时间复杂度是 $O(n^3)$。 C++ 代码
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